De-Extinktion

Die Instrumente der Wiederauferstehung von Arten

Die Möglichkeit, ausgestorbene Arten wieder zum Leben zu erwecken, wurde erstmals Anfang des 20. Jahrhunderts erforscht, und zwar durch einen Ansatz, der als Rückzüchtung bekannt ist. Die Rückzüchtung zur Erzeugung einer Rasse, die die Merkmale eines wilden Vorfahren aufweist, beruht auf den Grundsätzen der selektiven Zucht, die der Mensch seit Jahrhunderten anwendet, um Tiere mit gewünschten Merkmalen zu entwickeln. In den 1920er und 30er Jahren kreuzten die deutschen Zoologen Lutz und Heinz Heck verschiedene Rinderarten, um eine Rasse zu züchten, die dem Auerochsen (Bos primigenius) ähnelt, einer ausgestorbenen europäischen Wildrindart, die ein Vorfahre der modernen Rinder ist. Die Gebrüder Heck kreuzten moderne Rinder auf der Grundlage historischer Beschreibungen und Knochenproben, die zwar morphologische Informationen über den Auerochsen lieferten, aber keinen Aufschluss über die genetische Verwandtschaft der Tiere gaben. As a consequence, the resulting Heck cattle bore little resemblance to the aurochs.

In the latter part of the 20th century, tools emerged that enabled scientists to isolate and analyze DNA from the bones, hair, and other tissues of dead animals. In Verbindung mit Fortschritten in der Reproduktionstechnologie wie der In-vitro-Fertilisation konnten Forscher Rinder identifizieren, die genetisch eng mit dem Auerochsen verwandt sind, und deren Sperma und Eizellen kombinieren, um ein Tier (den so genannten Tauros) zu erzeugen, das dem Auerochsen morphologisch und genetisch ähnlich ist.

Weitere Fortschritte in der Gentechnologie haben die Möglichkeit eröffnet, die genetischen Sequenzen ausgestorbener Arten selbst aus schlecht erhaltenen oder kryokonservierten Exemplaren abzuleiten und zu rekonstruieren. Die rekonstruierten Sequenzen könnten mit den Sequenzen lebender Arten verglichen werden, wodurch nicht nur lebende Arten oder Rassen, die sich am besten für die Rückzüchtung eignen, identifiziert werden könnten, sondern auch Gene, die sich für die Bearbeitung bei lebenden Arten eignen würden. Beim Genome Editing, einer Technik der synthetischen Biologie, werden bestimmte DNA-Abschnitte im Genom einer Art hinzugefügt oder entfernt. Die Entdeckung von CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats), einem natürlich vorkommenden Enzymsystem, das die DNA in bestimmten Mikroorganismen verändert, hat die Weiterentwicklung der Genom-Editierung für das Aussterben von Arten erheblich erleichtert.

Die Klonierung für das Aussterben von Arten hat sich vor allem auf den Einsatz von SCNT konzentriert. Bei der SCNT wird der Zellkern aus einer Körperzelle des zu klonenden Tieres in das Zytoplasma einer entkernten Spendereizelle (eine Eizelle, die von einem anderen Tier stammt und deren Zellkern entfernt wurde) übertragen. Die Eizelle wird im Labor zur Zellteilung angeregt, was zur Bildung eines Embryos führt. Der Embryo wird dann in die Gebärmutter einer Leihmutter verpflanzt, bei der es sich im Falle der De-Extinction um eine Art handelt, die mit der zu klonenden Art eng verwandt ist. Bei dem Versuch, den vom Aussterben bedrohten Pyrenäensteinbock im Jahr 2009 wiederzubeleben, übertrugen Forscher Kerne aus aufgetauten Fibroblasten kryokonservierter Hautproben in entkernte Eier von Hausziegen. Die rekonstruierten Embryonen wurden entweder in spanische Steinbock- oder Hybridweibchen (spanischer Steinbock × Hausziege) verpflanzt.

Es könnte auch möglich sein, Stammzellen zur Wiederbelebung ausgestorbener Arten zu verwenden. Somatische Zellen können durch das Einbringen spezifischer Gene umprogrammiert werden, wodurch so genannte induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) entstehen. Diese Zellen können dazu angeregt werden, sich in verschiedene Zelltypen zu differenzieren, darunter auch Spermien und Eizellen, aus denen möglicherweise lebende Organismen entstehen können. Ähnlich wie bei den anderen Techniken zur De-Extinktion hängt der Erfolg eines auf Stammzellen basierenden Ansatzes jedoch weitgehend von der Qualität der DNA ab, die in den erhaltenen Exemplaren vorhanden ist.